河南某微細(xì)粒復(fù)雜難選金礦高效回收技術(shù)研究

摘要：河南某微細(xì)粒復(fù)雜難選金礦原礦品位1.2 g/t左右， 選礦回收率較低。為提升選礦回收率，提高經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)浮選尾礦進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究。研究發(fā)現(xiàn)，浮選尾礦中載金礦物主要為黃鐵礦，其次為石英和長(zhǎng)石等硅酸鹽礦物，黃鐵礦粒度多小于0.038 mm，主要呈細(xì)粒與脈石礦物連生或包裹于脈石礦物中，偶爾呈單體產(chǎn)出，單體解離度僅為4.60 %，說(shuō)明可以提高磨礦細(xì)度以進(jìn)一步回收尾礦中金。開(kāi)路試驗(yàn)和閉路試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占比提高至85 %，且對(duì)浮選藥劑制度優(yōu)化調(diào)整后，選礦回收率提高至85.86 %，經(jīng)濟(jì)效益較好。

關(guān)鍵詞：微細(xì)粒；金礦;黃鐵礦;磨礦細(xì)度;藥劑制度；回收率;工藝礦物學(xué)

中圖分類號(hào)：TD953 文章編號(hào)：1001-1277（2024）09-0041-05

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240909

引 言

河南某微細(xì)粒復(fù)雜難選金礦原礦品位1.2 g/t左右，經(jīng)一段磨礦兩次分級(jí)后，入浮細(xì)度為-0.074 mm占比70 %；浮選流程為一次粗選、三次掃選、三次精選，浮選捕收劑為丁基黃藥和丁銨黑藥，起泡劑為2號(hào)油，活化劑為硫酸銅，選礦回收率在82 %左右。隨著開(kāi)采年限的增加，易選礦石資源日益短缺，礦石日趨“貧、細(xì)、雜”，礦石性質(zhì)不斷變化，對(duì)選別指標(biāo)影響較大［1］，導(dǎo)致選礦回收率難以提高。對(duì)浮選尾礦進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究和原礦浮選藥劑制度的調(diào)整，為進(jìn)一步提高選礦回收率提供技術(shù)支撐。

1 浮選尾礦工藝礦物學(xué)分析

1.1 化學(xué)成分分析

對(duì)浮選尾礦進(jìn)行XRF分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知：尾礦含金0.23 g/t、銀1.80 g/t、硫0.56 %、鐵3.24 %。伴生金屬元素鋅、銅、鉛含量很低，綜合回收價(jià)值不大。

1.2 礦物組成

對(duì)浮選尾礦進(jìn)行XRD分析及礦物自動(dòng)分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知：浮選尾礦中可檢測(cè)到的金屬礦物為黃鐵礦，脈石礦物主要為石英、鉀長(zhǎng)石、白云母和白云石，其次為高嶺石和方解石。

1.3 金礦物嵌布狀態(tài)

浮選尾礦中金礦物主要為銀金礦，其次為自然金，偶見(jiàn)碲金礦和碲金銀礦。金礦物整體較細(xì)，絕大部分粒度分布于1～10 μm。采用電子顯微鏡對(duì)金嵌布狀態(tài)進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知：?jiǎn)误w金較少，大部分以裸露連生金、黃鐵礦裂隙金、黃鐵礦與脈石粒間金形式產(chǎn)出，少部分以脈石包裹金形式產(chǎn)出。黃鐵礦是金的主要載體礦物，石英等脈石礦物包裹金很難通過(guò)浮選進(jìn)一步回收。

1.4 黃鐵礦產(chǎn)出狀態(tài)

浮選尾礦中黃鐵礦主要呈細(xì)粒與脈石礦物連生或包裹于脈石礦物中，有時(shí)與閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦連生并包裹于脈石礦物中，偶爾呈單體產(chǎn)出。對(duì)浮選尾礦中黃鐵礦進(jìn)行顯微鏡下觀察，黃鐵礦粒度分布特征和嵌布狀態(tài)分別見(jiàn)表4、表5。

由表4和表5可知：浮選尾礦中黃鐵礦粒度多小于0.038 mm，且單體解離度僅為4.60 %，大部分黃鐵礦呈細(xì)粒與脈石礦物形成貧連生體，或包裹于脈石礦物中，說(shuō)明尾礦中黃鐵礦的回收難度較大。

浮選尾礦工藝礦物學(xué)分析結(jié)果表明，通過(guò)提高磨礦細(xì)度使金的載體礦物黃鐵礦單體解離或變?yōu)楦贿B生體［2］，可以進(jìn)一步浮選回收。但是，脈石礦物主要為石英，其次為云母及高嶺土等黏土礦物，由于石英與黏土礦物的硬度差異大，磨礦過(guò)程被石英包裹的金礦物及黃鐵礦不易單體解離，且黏土礦物在磨礦過(guò)程中易泥化［3］，產(chǎn)生的大量細(xì)泥罩蓋在有用礦物表面［4］，阻礙浮選藥劑的吸附，惡化浮選效果［5］，影響浮選作業(yè)，因此，通過(guò)提高磨礦細(xì)度回收部分浮選尾礦中金時(shí)，應(yīng)注意磨礦均勻度，在保證金及載體礦物盡量單體解離的同時(shí)，防止礦石泥化。

2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

2.1 不同磨礦細(xì)度下黃鐵礦單體解離度

由上述分析可知，浮選尾礦中黃鐵礦粒度整體偏細(xì)，其解離度與黃鐵礦及金的浮選回收率密切相關(guān)，因此，在顯微鏡下統(tǒng)計(jì)了不同磨礦細(xì)度礦石產(chǎn)品中黃鐵礦的單體解離度，結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知：隨著磨礦細(xì)度的不斷提高，黃鐵礦的單體解離度逐漸提高，有利于金的回收。

2.2 不同磨礦細(xì)度下浮選指標(biāo)

在浮選藥劑制度為捕收劑丁基黃藥100 g/t、丁銨黑藥30 g/t，起泡劑2號(hào)油30 g/t，活化劑硫酸銅100 g/t條件下，進(jìn)行浮選試驗(yàn)研究，考察磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦中金回收率先迅速增加，后緩慢增加并趨于穩(wěn)定，金品位也呈現(xiàn)出相似的規(guī)律。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占比85 %時(shí)，浮選指標(biāo)最優(yōu)，可獲得金品位8.54 g/t、金回收率78.91 %的精礦，因此確定浮選適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占比85 %。

3 浮選藥劑試驗(yàn)

3.1 分散劑種類及用量

該礦石中存在一定量黏土礦物，可能對(duì)浮選指標(biāo)產(chǎn)生不利影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，使用分散劑有利于提高浮選指標(biāo)，因此，對(duì)分散劑的種類和用量進(jìn)行試驗(yàn)研究［6］。

選用六偏磷酸鈉、水玻璃、110A 3種分散劑與不添加分散劑進(jìn)行對(duì)比研究，3種分散劑分別選擇兩種用量，其他浮選條件和藥劑制度見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可知：使用分散劑比不使用分散劑浮選效果好。在3種分散劑不同用量的對(duì)比試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，六偏磷酸鈉效果最好，最終確定分散劑六偏磷酸鈉用量為300 g/t。

3.2 活化劑種類及用量

添加活化劑可以改良載金礦物黃鐵礦的表面性質(zhì)，改善浮選效果［7］。對(duì)活化劑硫酸銅、KDH01及二者的組合藥劑分別在不同用量下進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

由表9可知：綜合考慮精礦金品位和金回收率，KDH01比硫酸銅活化效果好，組合藥劑KDH01+硫酸銅用量為150 g/t時(shí)，活化效果最好，最終確定活化劑及合適用量為KDH01 50 g/t+硫酸銅100 g/t。

3.3 閉路試驗(yàn)

在最優(yōu)浮選藥劑制度基礎(chǔ)上，進(jìn)行全流程閉路浮選試驗(yàn)，所有中礦均采用循序返回的方式。試驗(yàn)流程及藥劑制度見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

由表10可知：在原礦品位1.22 g/t時(shí)，采用一次粗選、三次掃選、三次精選閉路工藝流程，可獲得產(chǎn)率4.16 %、金品位25.20 g/t、金回收率85.86 %的精礦。

4 閉路浮選尾礦分析

閉路浮選試驗(yàn)所得尾礦金品位0.18 g/t，對(duì)該尾礦中黃鐵礦進(jìn)行顯微鏡觀察和分析，黃鐵礦的粒度分布特征和嵌布狀態(tài)見(jiàn)表11、表12。

由表11、表12可知：閉路浮選尾礦中黃鐵礦粒度大多小于0.020 mm，且單體及與脈石礦物富連生體分布率僅為5.99 %，被脈石礦物包裹的黃鐵礦分布率為60.59 %，與脈石礦物呈貧連生體的黃鐵礦分布率為33.42 %。閉路浮選尾礦中損失的金主要為脈石礦物包裹金和脈石礦物連生金，且粒度十分微細(xì)，即使增加磨礦細(xì)度，閉路浮選尾礦中黃鐵礦也難單體解離或裸露表面，浮選進(jìn)一步回收金的潛力很?。?］?？梢钥紤]采用堆浸工藝進(jìn)行進(jìn)一步回收。

5 結(jié) 論

1）通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中浮選尾礦進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析研究，發(fā)現(xiàn)金的主要載體礦物為黃鐵礦，且粒度大多小于0.038 mm，主要呈細(xì)粒與脈石礦物連生或包裹于脈石礦物中，偶爾呈單體產(chǎn)出，單體解離度僅為4.60 %。浮選尾礦中金損失嚴(yán)重主要是磨礦細(xì)度不夠，黃鐵礦單體解離度太低導(dǎo)致。

2）當(dāng)提高磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm占比85 %時(shí)，輔以浮選藥劑制度的調(diào)整，在原礦品位1.22 g/t條件下，經(jīng)過(guò)一次粗選、三次掃選、三次精選的閉路工藝流程，獲得金品位25.20 g/t、金回收率85.86 %的精礦，產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)效益。

3）對(duì)于磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm占比85 %時(shí)閉路浮選尾礦中損失的金，可以考慮采用堆浸工藝進(jìn)行進(jìn)一步回收。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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Research on efficient recovery technology for

a microfine-grained complex refractory gold ore in Henan

Gao Chiming1，Liang Yi1，Wang Weijun1，Zhang Xiaolin1，Yan Xinghao2

（1.Henan First Geological and Mineral Survey Institute Co.，Ltd.; 2.Songxian Miaoling Gold Mine Co.，Ltd.）

Abstract：A microfine-grained complex refractory gold ore in Henan has a grade of 1.2 g/t，but the recovery rate by beneficiation is low.To improve the recovery rate and economic benefits，a process mineralogy study was conducted on the flotation tailings.The study revealed that the gold-bearing minerals in the tailings are primarily pyrite，followed by silicate minerals such as quartz and feldspar.The pyrite particles are mostly smaller than 0.038 mm，typically occurring as fine particles intergrown with gangue minerals or encapsulated within them，with occasional monomeric occurrences.The monomer liberation degree is only 4.60 %，indicating that increasing the grinding fineness could further recover the gold from the tailings.Open-circuit and closed-circuit tests showed that when the grinding fineness was increased to -0.074 mm accounting for about 85 %，and the flotation reagent regime was optimized and adjusted，the recovery rate increased to 85.86 %，leading to significant economic benefits.

Keywords：microfine-grained;gold ore;pyrite;grinding fineness;reagent regime;recovery rate;process mineralogy